详解 React 应用中的 DOM DIFF 算法

在 React 中，每一个组件的 UI 表现都是通过 JavaScript 对象来描述的，这些 JavaScript 对象就是 Virtual DOM。在 React 应用中，当 Virtual DOM 发生变化时，React 会利用 DOM DIFF 算法来计算出应该对哪些实际的 DOM 元素进行操作，从而最小化更新操作，提升了应用的性能和用户体验。

DOM DIFF 算法的核心

React 在执行 DOM DIFF 算法时，有以下三个核心步骤：

1. Diff 找出 Virtual DOM 中的变化。

   通过比较新的 Virtual DOM 和旧的 Virtual DOM 的差异性，React 只会执行真正变化了的 DOM 操作，避免了不必要的操作，如存储该节点的属性、内容的信息、或者删除、添加节点等操作。

2. 计算出必要的更新。

   如果发现 Virtual DOM 中某个组件发生了变化，则会在新旧 Virtual DOM 中找到对应的节点进行比较，如果发现有变化，则只会更新这些变化的节点。如果整个组件的 Virtual DOM 都发生了变化，React 会标记整个组件节点为 dirty，并将其子节点递归标记为 dirty。

3. 最小化更新操作。

   React 会对需要更新的节点进行操作，只执行必要的操作，如更新节点的内容、属性、样式等。

DOM DIFF 算法的优化

React 中通过执行 DOM DIFF 算法来提升应用的性能，但是在某些情况下，React 的判断还是不够准确，会进行一些不必要的更新操作。此时我们可以通过以下几种方式来优化 DOM DIFF 算法：

1. 合理使用 shouldComponentUpdate

   Developers 通过 shouldComponentUpdate 钩子来告诉 React 在什么时间更新页面和组件。该函数将返回一个布尔值，以确定是否应该更新这个组件。

2. 使用 React.PureComponent

   React.PureComponent 是 React.Component 的变体，它是浅层比较属性和状态更改的组件。当尝试更新组件时，React将对比以前的 props 和状态与下一props 和状态。仅当不相同时才进行更新。因此，您可以使用它来利用DOM DIFF算法的优点。

3. 合理使用 key

   在列表中渲染具有不同状态的项时，需要保留对 React 的通信。对于 keys唯一、静态并且不会再次分配的元素，React具有相对于此算法的更好性能。

示例说明

假设我们的应用是一个带有多个 checkbox 的列表。列表的每个项目都可以选择。我们要展示每个项目的名称和是否选中。

现在让我们从两个不同的角度来看一下做出的改变将如何影响React执行DOM DIFF算法。

示例1：添加新项目

现在我们要向列表中添加一个新的项目。在新构建的 Virtual DOM 中，React 将添加一个新元素。然后，它会将比较整个标记的新旧 Virtual DOM 对象的结构，找到差异，产生的变化仅仅是添加了新元素，所以 React 只会在页面上添加新元素，而不会与现有元素进行比较。

示例2：更改选中状态

现在我们要更新已有项目的选中状态。在新构建的 Virtual DOM 中，React 会找到该节点，并会比较该节点的属性是否发生变化。在这种情况下，只有该节点的 selected 属性发生了变化，React 会对该属性进行更新操作，而不会重新渲染整个项目节点。

以上两个示例说明了 React 中的 DOM DIFF 算法及其执行流程。通过合理使用 shouldComponentUpdate、React.PureComponent和 key，可以进一步优化应用中的 DOM DIFF 算法，提升应用性能和用户体验。